CN103170506A - 一种热轧精轧多级穿带速度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热轧精轧多级穿带速度控制方法，属于轧钢控制技术领域。该方法在设有终轧温度、带钢端头位置监测的一组轧钢机中，将一组机架中各机架按常规确定各对应机架的初始穿带速度；当监测到的终轧温度低于目标温度时，按预定提速比例提高第一机架的下一次穿带速度；如监测到的终轧温度依然低于目标温度时，按预定提速比例提高下一机架的穿带速度，直至中间机架之前为止；如监测到的终轧温度依然低于目标温度，重复第二步；穿带后，带钢端头从提速机架输出进入下一初始穿带速度机架咬钢前，控制所有提速机架恢复到原先的相应初始穿带速度。采用以上方法可以最大限度利用适当提高前机架的穿带速度，达到保持终轧温度不低于阈值的目的。

Description

一种热轧精轧多级穿带速度控制方法

技术领域

本发明涉及一种轧钢速度控制方法，尤其是一种热轧精轧多级穿带速度控制方法，属于轧钢控制技术领域。

背景技术

热轧生产过程中，终轧温度的控制是重要的关键点，因为带钢的实际温度与目标温度偏差的大小直接影响带钢的组织、性能。实际终轧温度的控制与轧制速度(含穿带速度、轧制速度、抛钢速度)、机架间冷却水、中间坯厚度、来料的实际温度、目标温度的设定等因素相关。在同样的条件下，成品规格较厚(＞2.3mm)的带钢终轧温度容易控制在目标设定的温度偏差范围内。而成品规格较薄(≤2.3mm)的带钢，当目标终轧温度达到880℃以上时，由于带钢头部温降较快，实际温度往往小于目标温度(中尾部通过轧制过程中的升速基本能达到)，从而影响终轧温度的命中率和带钢性能。

从影响终轧温度命中率的几项因素来看，通过调整精轧机架间冷却水来提高薄规格带钢头部的终轧温度命中率不可行，因为机架间冷却水的调整方法仅仅是开和关，当精轧机架间所有冷却水都关闭时，带钢头部的实际温度仍无法达到目标终轧温度，则该方法无效。

通过提高精轧来料的实际温度以提高精轧出口带钢头部的温度时，虽可以达到要求，但是带来的负面影响是容易产生带钢表面质量缺陷。因为，当精轧来料温度过高时(超过1040℃)，容易产生氧化铁皮缺陷，因此，此种方法并不理想。

提高中间坯厚度可一定程度减缓带钢温降，有利于实际终轧温度的提高，但不能完全解决该问题，且提高中间坯厚度后，精轧各机架的压下率要增加，不利于薄规格轧制的稳定性，也不是可取的办法。

调整轧制速度，特别是提高穿带速度，提高轧制节奏，减少带钢头部在精轧区的温降，从理论上来说比较可行、有效，但是如果一味提高穿带速度，可能会造成带钢在层流辊道上起套，带钢在穿带时不稳定，造成精轧废钢等问题。

通过查询相关文献资料发现：《提高带钢头部温度精度的措施》(2005年设备增刊《梅山科技》)描述了通过调整穿带速度、带钢温度采样点等措施，来提高终轧温度命中率。《提高热轧板终轧温度技术探讨》(2001年第6期《四川冶金》)描述了通过提高穿带速度、提高中间厚度、减少粗轧道次等措施来提高热轧板的终轧温度命中率。论文《提高热轧板卷终轧温度的研究》(2001年6月《钢铁钒钛》)，同样描述了提高轧制速度、减少粗轧道次，可有效提高终轧温度命中率。

实践和理论均证明，在来料温度、目标温度一定的前提下，通过提高穿带速度，降低带钢头部的温降，来提高薄规格头部终轧温度命中率是可行的方法。但是提高穿带速度，对轧线正常生产带来的废钢隐患也是不容忽视的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种即可以保证所需的终轧温度、又可以有效避免废钢的热轧精轧多级穿带速度控制方法。

长期以来，轧钢速度(包括穿带速度)控制遵守的基本原则是秒流量守恒，即单位时间通过各机架的钢带质量必须相等，否则要么钢带隆起、要么钢带被拉伸，将引起严重的轧制问题。由于在带钢轧制过程中，厚度逐渐变薄，因此后机架处的穿带速度总是大于前机架。因此，理论上，前机架的穿带速度具有较大的提升空间，且此时的带钢较厚，又有后续的轧制，因此不容易出现废钢，而后机架处的穿带速度已经相对较高，且此时带钢已经较薄，因此继续提速很容易出问题。

申请人经过反复试验，大胆突破秒流量守恒的传统观念，提出了如下热轧精轧多级穿带速度控制方法在设有终轧温度、带钢端头位置监测的一组轧钢机(通常为5机架或7机架)中，按以下步骤进行控制：

第一步、按秒流量相等原则确定一组机架中各对应机架的初始穿带速度；

第二步、当监测到的终轧温度低于目标温度时，按预定提速比例提高第一机架的下一次穿带速度，其它机架为原先的相应初始穿带速度；

第三步、如监测到的终轧温度依然低于目标温度时，按与第一机架相同的提速比例提高中间机架之前下一机架的穿带速度，直至终轧温度达到目标温度时为止；

第四步、如监测到的终轧温度依然低于目标温度，重复第二步；

穿带后，带钢端头从提速机架输出进入下一初始穿带速度机架咬钢前，控制所有提速机架恢复到原先的相应初始穿带速度。

上述各机架对应的初始穿带速度可以按HiVi＝C确定，其中Hi、Vi分别为第i辊处的带钢厚度和穿带速度，C为常数。

上述第三步中，提高中间机架之前下一机架的穿带速度既可以一次同时提高，也可以是逐一提高。

采用以上方法可以最大限度利用适当提高前机架的穿带速度，达到保持终轧温度不低于阈值的目的。并且，只要控制好带钢端头从提速机架输出进入下一初始穿带速度机架时的控制恢复切换，即依然可以保持带钢的平稳轧制输送，不会发生钢带隆起、或者被拉伸，依然保持秒流量守恒。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例各机架的穿带速度控制示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的热轧精轧多级穿带速度控制参见图1，以设有终轧温度、带钢端头位置监测的7机架(F1-F7)精轧机、轧制带钢厚度为1.80mm、目标终轧温度为880±20℃为例，图中纵坐标V为穿带速度，横坐标F为机架，具体步骤如下：

(1)在轧制第1块带钢时，带钢在7个机架的初始穿带速度分别确定为线性增加的1.22m/s、2.30m/s、3.59m/s、5.36m/s、7.49m/s、9.62m/s、11.00m/s，各机架轧辊出口厚度分别为16.29mm、8.60mm、5.52mm、3.70mm、2.64mm、2.06mm、1.80mm。

1.22*16.29＝2.30*8.60＝3.59*5.52＝5.36*3.70＝7.49*2.64＝9.62*2.06＝11.00*1.80＝C，因此满足秒流量相等的原则。

(2)当带钢头部出最后一个机架F7时，仪表检测带钢头部平均实际温度为852℃，低于目标终轧温度880±20℃。此时，在第2块带钢穿带时，第一机架F1的穿带速度按预定提速比例提高50％，即由1.22m/s提高到1.83m/s，此时带钢在第一机架轧辊出口的秒流量为1.83*16.29＝C1。其余F2-F7仍保持原穿带速度，此时F2-F7的秒流量相等仍为C，但C≠C1，为确保轧制稳定，带钢头部在出F1后立即降速，在第二机架F2咬钢前，F1的速度降到原先的初始穿带速度1.22m/s，这样依然满足7机架秒流量均相当。

(3)第2块带钢头部出最后一个机架F7时，仪表检测到带钢头部平均实际温度为的平均温度为854℃，仍低于目标终轧温度880±20℃。于是，在第3块带钢穿带时，F1、F2的穿带速度均提高50％，即F1穿带由1.22m/s提高到1.83m/s，F2穿带速度由2.30m/s提高到3.45m/s。其余F3-F7仍保持原穿带速度，此时F3-F7的秒流量相等仍为C，F1-F2的秒流量相等为C2，但C≠C2。为确保轧制稳定，当带钢头部在出F2后、在F3咬钢前，控制带钢在F1、F2的速度均需降到原先的初始穿带速度1.22m/s、2.30m/s，此时，仍满足7机架秒流量均相等。

当带钢头部出最后一个机架F7时，如仪表检测带钢头部平均实际温度达到目标温度时，则速度控制完成。

(4)本实施例在与上述类同控制将F3的穿带速度也提高50％后，带钢头部出最后一个机架F7时，测得带钢头部平均实际温度为859℃，仍低于目标终轧温度880±20℃。则重复(2)，通过将F1、F2、F3的穿带速度同时再次提高，由原来的提高50％增加到提高70％。结果带钢头部出最后一个机架F7时，仪表检测带钢头部平均实际温度达到目标温度，因此速度控制完成。

以上过程中，提速机架F1、F2、F3由于提速比例相同，因此其相互之间的秒流量始终相同；且无论带钢从F1到中间机架F4之前哪个提速机架输出，到下一未提速的初始穿带速度机架咬钢前，前提速机架的速度均必须受控降到初始穿带速度(图中箭头所示，提速的F1、F2、F3在带钢到未提速的中间机架F4之前，均受控降到的初始穿带速度)，因此可以保证各机架总体秒流量相等。

本实施例针对前机架F1-F3带钢较厚且穿带速度较小的情况进行了合理的穿带提速调控，一方面减少了带钢热辐射的时间从而减小空冷温降，同时实质上有利于头部带钢的轧制变形热。而在提速机架F3穿带完成后，控制各提速机架降到常规设定速度，因此避免了后机架穿带速度过大而导致热连轧过程不稳定。此方法能提高薄规格带钢头部终轧温度精度和热轧生产产量，同时能保证热连轧生产稳定。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种热轧精轧多级穿带速度控制方法，在设有终轧温度、带钢端头位置监测的一组轧钢机中，按以下步骤进行控制：

第一步、按秒流量相等原则确定一组机架中各对应机架的初始穿带速度；

第二步、当监测到的终轧温度低于目标温度时，按预定提速比例提高第一机架的下一次穿带速度，其它机架为原先的相应初始穿带速度；

第三步、如监测到的终轧温度依然低于目标温度时，按与第一机架相同的提速比例提高中间机架之前下一机架的穿带速度，直至终轧温度达到目标温度时为止；

第四步、如监测到的终轧温度依然低于目标温度，重复第二步；

穿带后，带钢端头从提速机架输出进入下一初始穿带速度机架咬钢前，控制所有提速机架恢复到原先的相应初始穿带速度。

2.根据权利要求1所述的热轧精轧多级穿带速度控制方法，其特征在于：所述各机架对应的初始穿带速度按HiVi＝C确定，其中Hi、Vi分别为第i辊处的带钢厚度和穿带速度，C为常数。

3.根据权利要求1所述的热轧精轧多级穿带速度控制方法，其特征在于：所述第三步中，同时提高中间机架之前下一机架的穿带速度，直至终轧温度达到目标温度时为止。

4.根据权利要求1所述的热轧精轧多级穿带速度控制方法，其特征在于：所述第三步中，逐一提高中间机架之前下一机架的穿带速度，直至终轧温度达到目标温度时为止。

5.根据权利要求1所述的热轧精轧多级穿带速度控制方法，其特征在于：所述各机架的初始穿带速度线性增加。

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